基本信息
- 項目名稱：
- 基于RFID的高速公路無線智能交通監(jiān)控系統(tǒng)
- 小類：
- 機械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡介：
- 基于RFID的高速公路無線智能交通監(jiān)控系統(tǒng)，是將RFID無線射頻技術、GPRS無線遠程通信等技術應用于高速公路的自動快速收費、超速檢測、交通事故預防報警和求救、流量管理、人員管理、路況管理等方面的系統(tǒng)。 該系統(tǒng)將帶有RFID、GPRS模塊的車載機在高速入口處分發(fā)給車輛，在高速沿線等間隔以及特殊點布置射頻識別卡，車輛進入高速后車載機自動與經過的射頻識別卡進行數據交換，從而實現超速檢測、高速服務等功能。途中通過GPRS無線遠程通信模塊與控制中心交換數據及通話，實現事故報警、求援、路況和天氣提醒等功能。到達出口時自動計算費用，車載機由繳費口回收。車載機的ID和車牌號、車輛特征信息綁定上傳控制中心，還可與公安部門配合，實時跟蹤和查詢可疑車輛(包括違章、肇事、逃逸、盜搶機動車等)，進行有效的布控和攔截。 該系統(tǒng)實現了高速公路全程的智能化管理，大大提高了管理效率，可有效的限制超速和違章駕駛，對交通事故有很好的預防作用。并能以最快的速度發(fā)現交通事故并進行人員及時救治，同時提高了高速公路信息化管理的效率和水平。
- 詳細介紹：
- 本項目所要解決的技術問題，就是針對目前高速公路智能交通系統(tǒng)功能不全面、成本高等缺點，提出一種融合了交通管理調度、高速公路實時監(jiān)控、交通事故預防及報警救援、交通信息服務的全面的智能交通系統(tǒng)。 主要是將無線射頻、無線遠程通信等技術應用于高速公路的自動快速收費、超速檢測、交通事故預防報警和求救、流量管理、人員管理、路況管理等方面。將帶有無線射頻、無線遠程通信模塊的車載機在高速入口處分發(fā)給車輛，在高速沿線等間隔以及特殊點布置射頻定位器，車輛進入高速后車載機自動與經過的射頻定位器進行數據交換，從而實現超速檢測、高速服務等功能。途中通過無線遠程通信模塊與控制中心交換數據及通話，實現事故報警、求援、路況和天氣提醒等功能。到達出口時自動計算費用，車載機由繳費口回收。該系統(tǒng)實現了高速公路全程的智能化管理，大大提高了管理效率，可有效的限制超速和違章駕駛，對交通事故有很好的預防作用。并能以最快的速度發(fā)現交通事故并進行人員及時救治，同時提高了高速公路信息化管理的效率和水平。 本系統(tǒng)主要由以下幾方面組成： 1）車載機：在入口分發(fā)，在收費口收回； 2）手持機：配給高速公路清掃、維護人員； 3）定位器：無源的無線射頻裝置，在高速沿途設置； 4）監(jiān)測器：實時檢測雨、雪、霧、氣溫、能見度等自然信息，在高速沿途設置； 5）中心服務器：負責收發(fā)信息、居中調度、GIS等，安裝對應的數據庫管理軟件； 6）收費計算機：負責車牌識別、收費、與中心服務器交互信息等； 其中，中心服務器、收費計算機及車牌識別等設備是目前高速公路管理部門已具備的設備，只需作對應軟件上的安裝升級。 最終實現的功能包括自動收費、超速檢測、中途求援、事故報警、流量調度、路況提醒、位置通報、人員管理、高速服務、事故預防、預防追尾、路段監(jiān)測、智能限速、車牌掃描、路況報告、事故提醒、車輛追蹤等，全面滿足智能交通監(jiān)控的需要。 車輛到達入口時，由收費計算機1負責車牌識別，將車載機6的ID和車牌號、車輛特征信息綁定上傳控制中心服務器8，保存在數據庫里。然后車載機6在入口分發(fā)給該車輛，完成車牌記錄和起點記錄。行駛過程中，車載機6與沿途定位器3聯絡，獲取定位器3的ID，以及記錄在其中的里程、路況信息和特殊信息，通過車載機6的語音功能提示駕駛員。監(jiān)測器5實時檢測雨、雪、霧、氣溫、能見度等自然信息，并通過遠程無線通訊模塊發(fā)送給控制中心8，再由中心8轉發(fā)給車載機6，為車輛提供服務并提醒駕駛員注意天氣狀況。帶有車載機6的車輛到達出口時，車載機6自動與出口收費計算機2聯絡，計算費用，提醒繳費，并將行車途中信息上傳控制中心服務器8。 手持機7配給高速公路清掃、維護人員，用于工作中定位及與中心8聯絡；發(fā)現有問題路段在該點告知中心，由高速公路管理處派人現場確認后，在該處設置永久或臨時定位器3。 在駕駛途中如車輛發(fā)生故障，駕駛員可按下車載機6的緊急按鈕，自動將車輛位置信息發(fā)送到中心，請求派車救援；同時可通過GPRS模塊11語音溝通。如果車輛發(fā)生交通事故，可由車載機6安裝的傳感器自動檢測、自動報警，該傳感器可采用通常的加速度傳感器；也可由駕駛員按事故按鈕，通過GPRS模塊11報控制中心；如駕駛員受傷較輕，能夠說話，還可通過GPRS模塊11的語音功能與控制中心通報事故情況；此外，若發(fā)現其他車輛發(fā)生事故也可通過車載機6代為進行報警。 而控制中心通過車輛位置反饋信息判斷高速公路某處發(fā)生堵車、或通過報警得知事故等情況后，可通過GPRS把情況下傳給將要經過的車輛，由該車的車載機6語音提示前方大概多遠處有交通事故，請駕駛員參與救援或減速避讓等，避免事故的擴大。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術關鍵和主要技術指標
- 本項目所要解決的技術問題，就是針對目前高速公路智能交通系統(tǒng)功能不全面、成本高等缺點，提出一種融合了交通管理調度、高速公路實時監(jiān)控、交通事故預防及報警救援、交通信息服務的全面的智能交通系統(tǒng)。 主要是將無線射頻、無線遠程通信等技術應用于高速公路的自動快速收費、超速檢測、交通事故預防報警和求救、流量管理、人員管理、路況管理等方面。將帶有無線射頻、無線遠程通信模塊的車載機在高速入口處分發(fā)給車輛，在高速沿線等間隔以及特殊點布置射頻定位器，車輛進入高速后車載機自動與經過的射頻定位器進行數據交換，從而實現超速檢測、高速服務等功能。途中通過無線遠程通信模塊與控制中心交換數據及通話，實現事故報警、求援、路況和天氣提醒等功能。 本設計中首次采用無源的RFID定位，便于安裝，且成本較低；車載機有無線通訊和RFID識別模塊，可實現多種功能。
科學性、先進性
- 在智能交通系統(tǒng)體系框架中，包括交通監(jiān)控與管理(交通監(jiān)視、交通控制、城市出入口控制)、信息服務(路線引導服務、旅行者信息服務、出行信息服務、駕駛人信息服務)、安全保障(事故報警、事故響應、應急車輛管理、行車安全警報服務、自動駕駛)、電子收費(人工收費、半自動收費、不停車收費)、運輸管理(快速客貨運服務、電子數據交換、運營車輛調度管理、公共交通服務)等服務功能。
獲獎情況及鑒定結果
- 無。
作品所處階段
- （A）實驗室階段
技術轉讓方式
作品可展示的形式
- □實物、產品 □模型 ■圖紙 □磁盤 □現場演示 □圖片 □錄像 ■樣品
使用說明,技術特點和優(yōu)勢,適應范圍,推廣前景的技術性說明,市場分析,經濟效益預測
- 申請者查閱了近年來智能交通監(jiān)控的相關文獻和專利，并作了認真的分析，目前無功能全面的同類產品。 從成本上看，預計的手持機成本約為2000元/套，RFID約為10元/片，系統(tǒng)安裝成本取決于流量和高速公路的長度，但比目前采用的方式降低一倍以上。 從應用前景上看，目前高速公路飛速發(fā)展，監(jiān)控系統(tǒng)需求迫切，一套功能完備、成本低廉的系統(tǒng)有很大的應用前景；而且，還可將本系統(tǒng)改造，應用于智能公交系統(tǒng)，因此應用前景十分廣闊。
同類課題研究水平概述
- 隨著公路的等級化提高和高速公路的快速建設,車輛的不斷更新,行駛速度也越來越快,與公路交通的快速機動化發(fā)展不適應的是,公路交通使用者的交通安全意識較低,交通違章相當普遍。我國高速公路的管理明顯滯后于高速公路的建設。交通擁擠和堵塞在有些地段十分嚴重，這使得高速公路不高速成了很多人對高速公路的直接感受；交通事故不時發(fā)生，因為高速公路的特點決定了一旦發(fā)生交通事故，就很可能是重大、惡性事故，造成巨大的損失；空氣污染、交通噪聲以及能源消耗問題由于行車的不順暢而加劇。 高速公路作為經濟運輸的大動脈,其承擔的運輸量與我國經濟和社會需求同步增長.與一般公路相比,高速公路具有線型好、設計標準高、交通流量大、行車速度快等特點,但如果不采用先進的管理措施,在交通量大、氣候惡劣的情況下,極易發(fā)生交通事故和交通阻塞。 智能交通系統(tǒng)(IntelligentTransportation System,簡稱ITS)是最近幾年在國際上新興的學科,是綜合應用先進的信息、通信、網絡、自動控制、交通工程等技術,改善交通運輸系統(tǒng)的運行情況,提高運輸效率和安全性、減少交通事故,降低環(huán)境污染,從而建立一個智能化的、安全、便捷、高效、舒適、環(huán)保的綜合運輸體系。智能交通系統(tǒng)利用先進的科學技術在道路、車輛和駕駛人(乘客)之間建立起智能的聯系。借助系統(tǒng)的智能,車輛可以在道路上安全、自由地行駛,靠智能化手段將車輛運行狀態(tài)調整到最佳,保障人、車、路的和諧統(tǒng)一,在提高運輸效率的同時,充分保障交通安全、改善環(huán)境質量、提高能源利用率。 在智能交通系統(tǒng)體系框架中，包括交通監(jiān)控與管理(交通監(jiān)視、交通控制、城市出入口控制)、信息服務(路線引導服務、旅行者信息服務、出行信息服務、駕駛人信息服務)、安全保障(事故報警、事故響應、應急車輛管理、行車安全警報服務、自動駕駛)、電子收費(人工收費、半自動收費、不停車收費)、運輸管理(快速客貨運服務、電子數據交換、運營車輛調度管理、公共交通服務)等服務功能。 經專利和文獻檢索，目前已有多種對高速公路的智能監(jiān)控方案，如在專利方面從2003年開始出現，直到2008年共有10個相關的專利，包括視頻監(jiān)控、無線監(jiān)控、光纖網絡等，對于車速檢測、事故預防也有多種方法提出。但缺乏成本低、功能全面、有效可靠的整體監(jiān)控方法。
